Tribologie
Untersuchungen
Tribologie ist die Lehre von der Reibung und umfasst die Gebiete Reibung, Schmierung, Kontaktmechanik, Verschleiß und Schadensanalyse. Da Reibung und Verschleiß Systemeigenschaften mit vielen Einflussgrößen sind, werden sie mit Modellprüfständen (Tribometern) untersucht. Der Vorteil dieser Untersuchungen mit Tribometern ist, dass die Randbedingungen genau eingestellt und kontrolliert werden können. Die Tribologie ist eine breit gefächerte interdisziplinäre Wissenschaft, die sich aus den Bereichen Chemie, Maschinenbau, Physik und Werkstoffwissenschaften zusammensetzt.
Methoden
REIBWERTMESSUNG
Der Reibwert bzw. Reibungskoeffizient wird mit einem Tribometer als Modellprüfeinrichtung bestimmt. Hierbei wird ein Prüfkörper geeigneter Geometrie mit einer definierten Normalkraft über einen Grundkörper bewegt und dabei die Reibkraft gemessen. Aus dem Verhältnis der Reibkraft zur Normalkraft wird der Reibwert berechnet.
REIBWERTPRUEFUNG SCHRAUBEN
Die Reibwertprüfung von Schrauben und Schraubverbindungen dient dazu den Reibwert zu bestimmen. Dabei wird der Reibwert bzw. Reibungskoeffizient des Gewindes, der Kopf- oder Mutterauflage sowie der Gesamtreibwert gemessen. Da der wahre Reibwert von vielen Einflussgrößen abhängt, kann dieser nur durch Messungen bestimmt werden.
VERSCHLEISSPRÜFUNG
Die Verschleißfestigkeit von Materialien wird mit einem Tribometer als Modellprüfeinrichtung ermittelt. Dabei handelt es sich um eine Modellprüfeinrichtung zur Untersuchung von Reibung und Verschleiß. Dazu wird ein Prüfkörper mit einer definierten Normalkraft translatorisch oder rotatorisch über einen Grundkörper bewegt. Anschließend wird die Verschleißspur vermessen und das Verschleißvolumen bestimmt.
OBERFLÄCHENMESSUNG 2D/3D
Die Messung der Topographie einer Oberfläche erfolgt idealerweise mit optischen Verfahren, da die Mikrostruktur der Oberfläche vollständig dreidimensional erfasst wird. Meistens wird die Oberflächenmessung als Rauheitsmessung bezeichnet, aber die Rauheit ist nur ein Merkmal der Feinstruktur einer Oberfläche. Aus den Messungen werden zur quantitativen Charakterisierung von Oberflächenmerkmalen (Spitzen, Täler, Riefen, Poren etc.) die 2D-Profil-Kenngrößen und die 3D-Flächen-Kenngrößen berechnet.
HÄRTEPRÜFUNG
Die Härteprüfung ist eines der am häufigsten verwendeten Prüfverfahren der Materialprüfung. Bei der Härteprüfung wird die Härte als Eindringwiderstand gegen einen Prüfkörper bestimmt. Als Messgröße für die Makrohärte dient verfahrensabhängig die Größe des bleibenden Abdruckes des Prüfkörpers (Vickers, Knoop, Brinell) oder die Eindringtiefe (Rockwell, Super Rockwell). Für Prüfungen an großen Bauteilen oder zur mobilen Härteprüfung stehen entsprechende Prüfverfahren zur Verfügung.
SCHADENSANALYSE
Die Schadensanalyse dient zur Klärung der Entstehungsursache von Bauteilausfällen und von Verschleiß. Bei der Schadensanalyse kommen verschiedene Analysetechniken zum Einsatz, um die sogenannte Root Cause („Wurzel allen Übels“ oder Primärschadensursache) herauszufinden. Neben der Lichtmikroskopie sind hierfür die Rasterelektronenmikroskopie (REM) incl. der energiedispersiven Röntgenspektroskopie (EDX) und der Röntgenfluoreszenzanalyse (RFA, eng. XRF) wichtige Analysetechniken.
TRIBOLOGIE SEMINAR
Das Seminar Tribologie vermittelt Ihnen alles rund um Reibung, Verschleiß und Schmierung von tribologischen Systemen. Im Seminar werden die Themen Schritt für Schritt von der Theorie bis hin zu vielen praktischen Beispielen behandelt.